Zink-Brom-Akkumulator

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Bei einem Zink-Brom-Akkumulator (kurz Zink-Brom-Akku) handelt es sich um eine Ausführungsform einer Redox-Flow-Batterie, bei der die Elektroden im geladenen Zustand aus den Elementen Brom und Zink bestehen.

Chemische Prozesse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zink-Brom-Akkumulator mit einer Leistung von 5 kW und Energiemenge von 10kWh

Bei der Entladung laufen folgende chemische Vorgänge ab:

Positiver Pol:

Negativer Pol:

(Beim Laden laufen die Vorgänge in Gegenrichtung ab.)

Die Gesamtreaktion:

Nach rechts findet die Entladung des Akkus statt, nach links die Aufladung.

Die theoretische Potentialdifferenz beträgt 1,83 V.

Die hier beschriebenen chemischen Prozesse sind die theoretische Betrachtung der Selben, in der Praxis, speziell bei größerer Stromentnahme kommt es durch den Zusammenbruch der Wasserstoff - Schutzspannung zur Wasserstoffbildung an der Zinkelektrode auf Grund des niedrigen ph-Wertes von 1,5- 2. --> Kippscher Apparat.

Entweichender Wasserstoff bewirkt ein Ansteigen des pH- Wertes des Elektrolyten und kann somit in relativ kurzer Zeit zur Zerstörung des Separators führen, da sich Zinkhydroxid bildet und dieses die Poren verschließt. Im Normalfall ist es nicht möglich den gasförmigen Wasserstoff mit Brom wieder zu Bromwasserstoff rekombinieren.

Außerdem zeigte sich in der Praxis, dass es an schlecht durchströmten Stellen auf der Zink-Elektrode zu einem Dendriten-Wachstum kommt und dadurch zu einem internen Zellbrand. Damit ist der Akkumulator unwiederbringlich zerstört.

Bei einem solchen Zellbrand kann es natürlich zur Freisetzung von sehr giftigen Bromdämpfen kommen.